Ta del av allt innehåll på Aktuell Hållbarhet
Starta din prenumeration

Prenumerera

Måndag12.04.2021

Kontakt

Annonsera

E-tidning

Meny

Starta din prenumeration

Prenumerera

Sök

Klimat

Röntga fingret – med en helt vanlig tejprulle

Publicerad: 6 April 2009, 07:33

Röntgenapparater behöver vare sig kosta miljoner, kräva datorer för styrning eller massor av elkraft


Studenter på UCLA i Kalifornien har kommit fram till att det genereras nog med röntgen när man drar loss vanlig kontorstejp för att man ska kunna röntga ett finger. Det var ryska forskare som kom saken på spåren redan 1953, men ingen tog den på särskilt mycket allvar. Nu visar det sig dock att det både genereras synligt ljus och röntgen när tejp dras av från rullen och tejpforskningen är igång igen. Du kan tämligen lätt själv konstatera tejpelektriciteten genom att dra av tejp från en rulle i mörker.

De tre UCLA-forskarna Juan Escobar, Seth Putterman och Carlos Camara byggde en apparat som kunde rulla av tejp med exakt 1,2 tum per sekund i vakuum och fann att röntgenstrålningen var tämligen kraftfull. Även när man rullat tillbaka tejpen på rullen tio gånger kunde man fortsätta att rulla av den och få mera röntgen. Strålningen kommer i nanosekundpulser med cirka en miljon röntgenfotoner per puls vilket är ungefär det samma som 100 milliwatt effekt. Det kan åstadkomma en röntgenbild på cirka en sekund. En tandläkarröntgen gör detta på en tredjedels sekund. Utöver detta avges en del ljus och radiostrålning. Röntgenstrålningen toppar kring 15 keV och uppstår när tejpytorna har kommit mellan 30 och 300 mikrometer från varandra.

Du ser haken, va? Tejpen måste rullas av i vakuum. Det är inget man har på kontoret så i vardagslag är det absolut ofarligt att rulla av tejp från en tejprulle.

Det handlar om gnidningselektricitet. UCLA-forskarna höll på med just detta. De studerade den triboelektricitet som uppstår när man delar två lager av mineralet glimmer. Glimmer är ett genomskinligt mineral som gärna delar sig i flak, tunna skikt. Man använder man tejp till att lossa det ena lagret från det andra, men det skulle visa sig att det uppstod mera ljus när de drog av tejpen från rullen än när glimret delade sig. Forskningen försköts snabbt över till själva tejpen.

Samling kring röntgenlampan

Här laddas röntgenapparaten med tejp

Och det blir faktiskt strålning

Det visade sig att 3M Scotch genomskinliga kontorstejp och andra typer av kontorstejp fungerar, men ger röntgenstrålar med olika energier. Silvertejp verkar inte fungera, åtminstone inte när det rullas av rullen, men väl när det dras av en aluminiumyta.

Hur fungerar det? Du har säkert fått en stöt själv av statisk elektricitet och kanske sett gnistorna flyga i mörkret när du gnider din katt mot en ebonitstav? Det rör sig om höga spänningar. Mera i detalj handlar det om en grundläggande elektrisk lag om energi i kondensatorer (U = Q/C) som säger att om laddningen i kondensatorn är konstant men kapacitansen minskas, ökar spänningen mellan plattorna. Laddningen på plasten i en tejprulle ligger där den ligger. Två intilliggande tejplager utgör i princip en kondensator och när man plötsligt drar lagren ifrån varandra ökar avståndet mellan kondensatorns plattor, varvid spänningen ökar, tills det, som det här fallet, slår över. I vakuum kan spänningen öka mycket mer än i atmosfär. När elektronerna bromsas upp efter att ha fädats över gapet uppstår röntgenstrålning. I atmosfärstryck blir det tyvärr bara synligt ljus kvar eftersom elektronerna saktas ned så mycket att energin går förlorad.

Tejpröntgen kanske inte känns så där omedelbart applicerbart i sjukvården, men med en förändring av metoderna kan metoden bli till stor hjälp. Det går alltså att generera röntgen utan hjälp av elnätet vilket kan bli till stor nytta i fattiga länder. Så långt, så fint, men för att se på bilden behöver man i värsta fall röntgenfilm och framkallningsvätskor, eller i ett modernt perspektiv en dator som kan visa rötgenbilden som kastas på en CCD. Så ström behövs ändå.

En ny möjlighet har öppnat sig på området kall fusion. Tejpfusion. Om väteatomerna i klistret i tejpen kunde bytas ut mot deuterium och man kunde åstadkomma ungefär tio gånger så mycket energi, skulle man kunna slå loss neutroner istället för röntgen. Tyvärr skulle det krävas mer energi att slita av tejpen än man fick ut i energi, men det skulle lysa snyggt.

Nä. Men det finns faktiskt en nyttig spin-off: Man kan söka efter röntgenemission från kompositmaterial när de tröttas ut och spricker. Ett problem med kompositplaster i till exempel flygplan och bilar är att de inte uppvisar sprickbildning innan de går sönder, som metall gör. Därför kan det vara viktigt att hitta andra, icke-förstörande metoder att upptäcka intern delaminering innan katastrofen är ett faktum.

Jörgen Städje

Dela artikeln:


Håll dig uppdaterad med vårt nyhetsbrev

Genom att skicka in mina uppgifter godkänner jag Bonnier Business Media AB:s (BBM) allmänna villkor. Jag har även tagit del av BBM:s personuppgiftspolicy.